MikroRNA'lara Bakış ve MikroRNA Biyogenezi
Bir genin fonksiyonunu anlamak için, o genin işleyişini durdurmak ya da susturmak gerekmektedir. RNA interferans (RNAi) olarak adlandırılan mekanizma bu amaca yönelik kullanılan yöntemlerden biridir.
Bu mekanizma post-transkripsiyonel gen düzenlemede görev alır ve iki şekilde işler : mRNA'yı degrede eder ya da geni susturur. RNAi, ilk olarak viral replikasyon sırasında üretilen çift zincirli uzun RNA'ların, Dicer enzimi tarafından küçük interferans RNA'lar (siRNA'lar) adı verilen 21-23 nükleotid uzunluğunda çift sarmallı RNA moleküllerine ayrılan ve bitkilerde bulunan doğal bir antiviral savunma mekanizması olarak tanınmıştır. Bunlar diziye özgü gen susturulmasına aracılık ederler. RNAi mekanizmasının önemli kollarından biri de mikroRNA'lardır. Endojen olarak ifade edilen küçük kodlayıcı olmayan düzenleyici RNA'lardan olan mikroRNA'lar (miRNA), yaklaşık 22 nükleotid uzunluğunda ve tek zincirlidirler.
İlk küçük RNA, lin-4, 1993 yılında genetik bir tarama ile keşfedilmiştir. Aynı yıl içinde, küçük RNA'ların düzenleyici işlevini gösteren lin-14'ün lin-4 ile düzenlenmesi keşfedilmiştir. Daha kısa olan lin-4 RNA, mikroRNA'lar olarak bilinen küçük düzenleyici RNA'ların kökeni olarak kabul edilmektedir. 1993 yılında lin-4 RNA'nın tanımlanmasıyla, miRNA genomikleri alanında yeni bir çağ için pencereler açılmış ve 2000 yılında Caenorhabditis elegans içinde let-7 RNA keşfi ile de artık bu çağ başlamıştır. Aynı yılda, insanlar ve Drosophila'da let-7 geni ve let-7 RNA'sı tespit edilmiştir. O zamandan beri de binlerce miRNA ve miRNA genleri klonlama ve diğer moleküler biyoloji teknikleriyle açıklanmıştır.
MiRNA'lar genomik olarak kodlanır ve çekirdekte RNA Polimeraz-II enzimi tarafından uzun primer transkriptler (pri-miRNA'lar) olarak transkribe edilir. Yine çekirdekte, RNase III enzimi Drosha ve onun kofaktörü olan DGCR8'den (omurgasızlarda Pasha) oluşan bir mikroprosesör kompleks, pri-miRNA'da bulunan şapka yapısını tanır ve buradan keser bu şekilde pri-miRNA prekürsör miRNA'lara (pre-miRNA'lar) işlenir. Pre-miRNA, nükleustan sitoplazmaya Exportin-5 (XPO5) ile taşınır. Pre-miRNA'lar, başka bir RNaz III enzimi Dicer tarafından sitoplazmada da işlenir. Dicer neredeyse tüm ökaryotik organizmalarda bulunan yüksek oranda korunmuş bir proteindir. Dicer, yaklaşık 22 nükleotid uzunluğundaki çift sarmallı dubleks miRNA'yı oluşturmak üzere pre-miRNA'yı keser. Dubleks miRNA oluştuktan sonra bir Ago ailesi protein kompleksine dahil edilir. Çoğunlukla miRNA'nın bir kısmı (yolcu zincir) bozulurken, diğer zincir (kılavuz zincir) olgun miRNA olarak Ago'ya bağlı kalır. Ancak, birkaç durumda çift sarmallı miRNA dupleksinin klavuz zincir adı verilen zinciri bir multiprotein kompleks olan RISC (RNA-Induced Silencing Complex)'e yüklenir ve işlevsel kalır, diğeri yani yolcu zincir hızlıca yıkılır. Hangi zincirin ''klavuz'' olacağı ise dubleks miRNA'nın iki ucunun termodinamik stabilitesi ile belirlenir. Ayrıca, bazı miRNA'larda iki zincirin benzer stabiliteye sahip olduğu durumlarda her iki zincirin de seçilebileceği belirlenmiştir.
Derleyen : Büşra AKYOL